In 1996, a British Airways plane flew from New York to London
1996 metais „British Airways“ lėktuvas
in a record-breaking two hours and 53 minutes. Today, however, passengers flying the same route can expect to spend no less than six hours in the air— twice as long. So why, in a world where everything seems to be getting faster, have commercial flights lagged behind?
nuskrido iš Niujorko į Londoną per rekordines dvi valandas ir 53 minutes. Tačiau šiandien keleiviai, skrendantys tuo pačiu maršrutu, gali tikėtis praleisti ne mažiau kaip šešias valandas ore – dvigubai ilgiau. Tai kodėl, pasaulyje, kur atrodo, kad viskas greitėja, komerciniai skrydžiai atsiliko?
The British-and-French-made Concorde began shuttling passengers across the sky in the 1970s. Jetting between destinations like New York, Paris, Bahrain, and Singapore, it clocked in at over 2,000 kilometers per hour, more than twice the speed of a normal airliner. However this was also about 800 kilometers per hour faster than the speed of sound. And that created a surprising problem for people on the ground. When an object moves at supersonic speed, it generates a continuous moving shockwave known as a sonic boom. This produces a loud, startling noise, as well as rattling windows and dislodging structural elements of buildings. Since a plane flying at an altitude of 15 kilometers can affect an area with an 80 kilometer diameter on the ground below, complaints and concerns from residents in the Concorde’s flight path restricted it to mostly ocean routes.
Britų ir prancūzų gamybos „Concorde“ pradėjo gabenti keleivius dangumi aštuntajame dešimtmetyje. Skrisdamas iš vienos vietos į kitą, pvz., Niujorką, Paryžių, Bahreiną ir Singapūrą, jis pasiekė daugiau nei 2000 kilometrų per valandą greitį, tai yra daugiau nei dvigubai daugiau už normalaus lėktuvo greitį. Tačiau tai buvo ir apie 800 kilometrų per valandą greičiau už garso greitį. Ir tai sukėlė stebinančią problemą žmonėms ant žemės. Kai objektas juda viršgarsiniu greičiu, jis sukelia nuolatinę, judančią smūginę bangą, žinomą kaip „garso smūgis“. Tai sukelia garsų, stulbinantį triukšmą, taip pat daužo langus ir išjudina pastatų struktūrinius elementus. Kadangi lėktuvas, skrendantis 15 kilometrų aukštyje gali paveikti teritoriją, nutolusią 80 kilometrų diametru ant žemės, gyventojų skundai ir susirūpinimas „Concorde“ skrydžio trajektorijoje apribojo jį daugiausia vandenynų maršrutais.
Because of these restrictions and other fuel and engineering requirements, supersonic flights turned out to be very expensive for both airlines and passengers. A single transatlantic round-trip could cost the equivalent of more than $10,000 today. With additional strain on the airline industry due to decreased demand for flights after September 11th, 2001, this became unsustainable, and the Concorde was retired in 2003.
Dėl šių apribojimų bei dėl kitų degalų ir inžinerinių reikalavimų, viršgarsiniai skrydžiai pasirodė labai brangūs ir oro linijoms, ir keleiviams. Viena transatlantinė kelionė pirmyn ir atgal šiandien galėtų kainuoti daugiau nei 10 000 dolerių. Su papildomu spaudimu oro linijų pramonei dėl sumažėjusios skrydžių paklausos po 2001 metų rugsėjo 11-osios, tai tapo netvaru, o „Concorde“ buvo „išleistas į pensiją“ 2003 metais.
So even when superfast flights existed, they weren't standard commercial flights.
Taigi, net ir esant itin spartiems skrydžiams,
And while we might think that advances in flight technology would make fast flights less expensive, this hasn’t necessarily been the case. One of the biggest concerns is fuel economy. Over the decades, jet engines have become a lot more efficient, taking in more air and achieving more thrust— traveling further for every liter of fuel. But this efficiency is only achieved at speeds of up to around 900 kilometers per hour— less than half the speed of the Concorde. Going any faster would increase air intake and burn more fuel per kilometer flown. A standard transatlantic flight still uses as much as 150,000 liters of fuel, amounting to over 20% of an airline’s total expenses. So any reduction in fuel economy and increase in speed would significantly increase both flight costs and environmental impact.
tai nebuvo standartiniai komerciniai skrydžiai. Ir nors galime manyti, kad pasiekimai skrydžių technologijoje atpigintų greituosius skrydžius, taip nebūtinai buvo. Vienas didžiausių rūpesčių yra degalų taupymas. Per dešimtmečius reaktyviniai varikliai tapo daug efektyvesni, imdami daugiau oro ir pasiekdami didesnę trauką – keliaudami toliau kiekvienam litrui degalų. Tačiau šis efektyvumas pasiekiamas tik skrendant iki maždaug 900 kilometrų per valandą greičiu – tai mažiau nei pusė „Concorde“ greičio. Skrendant greičiau, padidėtų oro suvartojimas ir būtų sudeginta daugiau kuro už nuskristą kilometrą. Standartinis transatlantinis skrydis vis dar naudoja sulig 150 000 litrų degalų, kas sudaro daugiau kaip 20% visų oro transporto bendrovės išlaidų. Taigi, bet koks degalų taupymo mažinimas ir greičio didinimas gerokai padidintų abu - skrydžio išlaidas ir poveikį aplinkai.
What about ways to make a plane faster without burning lots of fuel? Adjusting the wing sweep, or the angle at which wings protrude from the fuselage, to bring the wings closer in can make an aircraft faster by reducing aerodynamic drag. But this means the wings must be longer to achieve the same wingspan, and that means more materials and more weight, which in turn means burning more fuel. So while airplanes could be designed to be more aerodynamic, this would make them more expensive. And generally, airlines have found that customer demand for faster flights is not sufficient to cover these costs.
O kaip padaryti lėktuvą greitesnį, nesudeginant daug kuro? Sparno kampo arba kampo, kai sparnai išsikiša iš fiuzeliažo, reguliavimas, kad būtų priartinti sparnai, gali padaryti lėktuvą greitesnį, mažinant aerodinaminį pasipriešinimą. Bet tai reiškia, kad sparnai turi būti ilgesni, kad būtų pasiektas tas pats sparnų mojis, ir tai reiškia daugiau medžiagų, ir daugiau svorio, o tai savo ruožtu reiškia, kad reikia sudeginti daugiau degalų. Taigi, kol lėktuvai gali būti suprojektuoti būti aerodinamiškesni, tai juos pabrangintų. Ir apskritai, oro linijos nustatė, kad greitesnių skrydžių klientų paklausa yra nepakankama padengti šias išlaidas.
So while military aircraft conduct high speed flights over water and at high altitudes, supersonic commercial flights seemed like a brief and failed experiment. But recent advances may make them feasible again. Research by NASA and DARPA has shown that modifying an aircraft’s shape can reduce the impact of its sonic boom by 1/3. Extending the nose with a long spike can break the shockwave into smaller ones, while another proposed design features two sets of wings producing waves that cancel each other out. And new technologies may solve the energy efficiency problem with alternative and synthetic fuels, or even hybrid-electric planes. It may yet turn out that the last few decades of steady flying were just a brief rest stop.
Taigi, kol kariniai orlaiviai vykdo greituosius skrydžius virš vandens ir dideliame aukštyje, viršgarsiniai komerciniai skrydžiai atrodė kaip trumpas ir nesėkmingas eksperimentas. Tačiau naujausi pasiekimai gali padaryti juos vėl įmanomais. NASA ir DARPA tyrimai parodė, kad keičiant orlaivio formą, galima sumažinti garso smūgio poveikį 1/3. Nosies pailginimas ilgu smaigaliu gali smūginę bangą padalinti į mažesnes, o dar viena siūloma dizaino savybė - du sparnų rinkiniai, generuojantys bangas, kurios viena kitą atšaukia. Ir naujos technologijos gali išspręsti energijos vartojimo efektyvumo problemą su alternatyviu ir sintetiniu kuru, arba net hibridiniais elektriniais lėktuvais. Dar gali paaiškėti, kad keli paskutiniai pastovaus skraidymo dešimtmečiai buvo tik trumpa poilsio stotelė.